本篇文章給大家談?wù)劺渥髂＞卟牧系倪x材(一)，以及常用冷作模具材料有哪些對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。

冷作模具鋼怎么選用？

根據(jù)冷作模具鋼的性能要求及形狀尺寸，材料的選用有以下幾種情況。

(1)工作時(shí)受力不大、形狀簡(jiǎn)單、尺寸較小的模具，可用碳素工具鋼制造。

(2)工作時(shí)受力一般、形狀復(fù)雜或尺寸較大的模具，可用低合金工具鋼（如9Mn2V、9SiCr、9CrWMl3、CrWMn、Cr2等）制造。

(3)工作時(shí)受力大，要求高耐磨性、高淬透性、變形量小、形狀復(fù)雜的模具，多用高碳高鉻鋼（Crl2、Crl2MoV等）制造。又發(fā)展了幾種Crl2型鋼的代用鋼（如Cr6WV、Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV等），另外，也可選用高速鋼、低碳高速鋼（6W6M05Cr4V等）和基體鋼（化學(xué)成分相當(dāng)于高速鋼正常淬火后的基體成分的鋼）來(lái)制造這類(lèi)模具。

(4)在沖擊條件工作，刃口單薄的模具，采用韌性較好的中碳合金工具鋼（如4CrW2Si、6CrW2Si等）制造。

冷作模具鋼選用時(shí)需考慮加工方法、應(yīng)力狀態(tài)、成形加工對(duì)象的材料性質(zhì)、生產(chǎn)數(shù)量、板材厚度等，此外模具的大小及尺寸精度也是不可忽略的因素。

負(fù)荷較小或小批量生產(chǎn)時(shí)使用低合金工具鋼（SKS），負(fù)荷較大或大批量生產(chǎn)時(shí)使用冷作模具鋼（SKD），負(fù)荷更大時(shí)選用高速工具鋼及粉末高速工具鋼。

適用于耐磨場(chǎng)合的有冷作模具鋼、高速工具鋼及高合金高速工具鋼，適用于耐沖擊場(chǎng)合的有8Cr-2Mo系模具鋼和基體型高速工具鋼。

冷作模具鋼是指使金屬在冷態(tài)下變形或成形所使用的模具鋼。最常用的專(zhuān)用冷作模具鋼是Crl2型鋼，其含碳量為1.45%～2.30%，含鉻量為11%～13%。由于冷作模具多為常溫下工作，材料的塑性變形抗力大，模具的工作應(yīng)力大，工作條件苛刻，綜合起來(lái)這類(lèi)模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足夠的強(qiáng)度、適當(dāng)?shù)捻g性。

因此，冷作模具鋼通常在成分上以高碳為主，以滿(mǎn)足高硬度和高耐磨性的需要。如果為了提高模具抗沖擊能力，需增加韌性時(shí)，可選用中碳鋼，這時(shí)可借用熱作模具鋼來(lái)代替。在冷作模具鋼中加入合金元素時(shí)，主要是為了提高淬透性和耐磨性，對(duì)于耐磨性要求高的模具，多采用加入碳化物形成元素，例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金鋼。

冷作模具是如何選材的？

冷作模具鋼

對(duì)冷作模具材料的主要性能要求是：良好的耐磨性，足夠的強(qiáng)度和韌性，高的疲勞壽命，良好的抗擦傷和咬合性能以及良好的工藝性能。

九十年代以前，國(guó)內(nèi)常用的冷作模具鋼有：碳素工具鋼T1OA，合金工具鋼9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si；高速工具鋼 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2；軸承鋼GCr15；彈簧鋼60Si2Mn，滲碳鋼20Cr、12CrNi3A；不銹鋼3Crl3等。其中用量最大的是 C r12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和 W18Cr4V。

為滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，國(guó)內(nèi)先后研究開(kāi)發(fā)了一系列新型冷作模具鋼。

1、低合金冷作模具鋼

國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的低合金冷作模具鋼中，有7CrSiMnMoV（代號(hào)CH）、

6CrMnNiMoVSi（代號(hào)GD）、 6CrMnNiMoVWSi（DS）、CrNiWMoV等。這些鋼的淬透性好，淬火溫度較低，熱處理變形小，價(jià)格低，具有較好的強(qiáng)度和韌性的配合，適用于制造精度復(fù)雜模具。

7CrSiMnMoV，代號(hào)CH，在820～1000℃淬火，可獲得HRC60以上的硬度，是一種空淬微變形鋼，可以火焰加熱空冷淬硬。該鋼的耐磨性盡管比Cr12MoV差，但比9Mn2V和T10A好；抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和沖擊韌性都優(yōu)于Cr12MoV和9Mn2V；熱處理后的變形量和常用的Cr12MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr4W2MoV等鋼相當(dāng)。 CH鋼具有良好的強(qiáng)韌性和良好的工藝性，可用于代替T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等制造對(duì)強(qiáng)韌性要求較高的冷作模具，如沖孔凸模、中薄鋼板（2～5mm厚）的修邊落料模等。由于該鋼可以采用火焰加熱空冷淬硬，所以也用于制造要求表面火焰淬火的部分汽車(chē)模具。 6CrMnNiMoVSi，代號(hào)GD，較CH鋼增加了0.85％左右的Ni，進(jìn)一步強(qiáng)韌化了基體。該鋼的淬火溫度范圍較寬，淬透性好，也可火焰加熱空冷淬火，具有良好的強(qiáng)韌性。當(dāng)用于制造易崩及斷裂的冷沖模具時(shí)，模具壽命較高。

2、高強(qiáng)韌耐磨鋼

Cr12系列冷作模具鋼是較廣泛采用的鋼種系列，具有良好的淬透性和耐磨性，但共晶碳化物偏析較嚴(yán)重，韌性較差，淬火后異常變形較大。為彌補(bǔ)此類(lèi)鋼的性能缺陷，國(guó)內(nèi)先后開(kāi)發(fā)了一些高強(qiáng)韌耐磨鋼，如7 Cr7Mo2V2Si(代號(hào) L D)、Cr8WmoV3Si(代號(hào) ER5)、9 Cr6W3Mo2V2 (代號(hào) GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。與 Cr12、Cr12MoV相比，此類(lèi)鋼的碳和鉻的含量較低，改善了碳化物不均性，提高了韌性；適當(dāng)增加了 W、Mo、V等合金元素的含量，從而增強(qiáng)了二次硬化能力，提高了耐磨性。所以，此類(lèi)鋼在具有良好的強(qiáng)韌性的同時(shí)，還有優(yōu)良的耐磨性和較好的綜合性能，主要用于制造承受應(yīng)力較大、要求高強(qiáng)韌性和耐磨損的各類(lèi)冷作模具。

7Cr7Mo2V2Si，代號(hào)LD，最初是針對(duì)冷鐓模具而研制的。其碳含量低于 G．Steven推薦的'平衡碳'規(guī)律，使鋼在具有高硬度的同時(shí)，又具有較好的韌性；加入Cr、Mo、V元素，有利于二次硬化，保證鋼具有較高的硬度、強(qiáng)度和良好的耐磨性；加入一定量的 Si，以強(qiáng)化基體，提高回火穩(wěn)定性。LD鋼常用的熱處理工藝是1100～1150℃ 淬火，530～570℃ 回火，回火后硬度 HRC57～63。1100℃淬火后的組織為細(xì)針馬氏體十殘留奧氏體十剩余碳化物，晶粒度10.5級(jí)。 l100℃ 淬火、570℃回火后的組織為回火馬氏體十殘余碳化物。 LD鋼已被廣泛應(yīng)用于制造冷鍛、冷沖、冷壓、冷彎等承受沖擊、彎曲應(yīng)力較大，又要求耐磨損的各類(lèi)冷作模具。

Cr8MoWV3Si，代號(hào) ER5，在具有較高強(qiáng)韌性的同時(shí)，又具有突出好的耐磨性。該鋼在回火過(guò)程中彌散析出的特殊碳化物，是 ER5比 Crl2系鋼具有更高強(qiáng)韌性和耐磨性的重要原因。ER5鋼適用于制造承受沖擊力較大，沖擊速度較高的精密冷沖，重載冷沖以及要求高耐磨的其他冷作模具。

9Cr6W3Mo2V2，代號(hào)GM，也是以提高耐磨性為主要目的而研制的高耐磨冷作模具鋼。該鋼通過(guò) Cr、 W、Mo、V等碳化物形成元素的合理配比，并根據(jù)'平衡碳'規(guī)律配碳，使鋼具有最佳的二次硬化能力及抗磨損能力，同時(shí)又保持了較高的強(qiáng)韌性和良好的冷熱加工性能，適用于制造沖裁、冷擠、冷鍛、冷剪、高強(qiáng)度螺栓滾絲輪等精密、高耐磨冷作模具。

制作模具，一般是使用什么材料？

摘要：通過(guò)對(duì)汽車(chē)模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的研究，介紹了幾種常用模具材料的使用性能，以及模具材料的成本、使用壽命等的比對(duì)。結(jié)果表明，合理的選用模具的材料，會(huì)降低成本、縮短制造周期、方便維修、減少鉗工勞動(dòng)強(qiáng)度。

模具是沖壓生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝裝備，隨著模具行業(yè)的不斷發(fā)展，模具在兵器工業(yè)、機(jī)械工業(yè)及日用品的生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。我國(guó)的模具行業(yè)已步入了高速發(fā)展時(shí)期，但模具的制造水平和使用性能與世界上發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有很大的差距。

現(xiàn)代汽車(chē)90%以上的白車(chē)身零件，都靠沖壓模具實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。

根據(jù)汽車(chē)?yán)錄_模具的使用壽命要求：在正常使用、維修狀態(tài)下，能多批次、小批量生產(chǎn)出50萬(wàn)輛合格零件。故模具材料的性能、質(zhì)量對(duì)模具的使用壽命有極大的影響。因此，模具材料的研究和開(kāi)發(fā)，一直受到模具鋼生產(chǎn)廠(chǎng)商的重視，并得到了迅速的發(fā)展。

1.模具材料的現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)模具鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展較快，用于制造冷沖壓模具材料主要分為以下幾類(lèi)：

（1）高碳低合金冷作模具鋼，如：9SiCr、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS等。

（2）抗磨損冷作模具鋼，如：6Cr4W3Mo2VNb、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等。

（3）抗沖擊冷作模具鋼，如：4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si等。

（4）冷作模具用高速鋼，如：W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V等。

2.汽車(chē)模具材料的使用性能

（1）沖裁模材料的使用要求

對(duì)于薄板沖裁模具的用材要求具有高的耐磨性和硬度，而對(duì)厚板沖裁模除了要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點(diǎn)外，為防止模具斷裂或崩刃，還應(yīng)具有高的斷裂抗力、韌性。

（2）拉延、整形模材料的使用要求

要求模具工作零件材料具有高的耐磨性和硬度、一定的強(qiáng)韌性以及較好的切削加工性能、良好的抗粘附性（抗咬合性），而且熱處理時(shí)變形要小。

根據(jù)汽車(chē)廠(chǎng)生產(chǎn)沖壓件的模具現(xiàn)狀，汽車(chē)模具主要采用的材料為：鉬鉻鑄鐵、Cr12MoV、鑄態(tài)空冷鋼。

鉬鉻鑄鐵：屬于鎳硬白口鑄鐵系中高鉻白口鑄鐵的一種，由于其共晶組織由一種M7C3型碳化物和奧氏體其它轉(zhuǎn)變物組成，其基體退火成馬氏體后能表現(xiàn)出很高的耐磨性，同時(shí)其含有的鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性、錳能顯著提高韌性，而且鉬能使鋼的晶粒細(xì)化，提高淬透性。其熱處理的方法為表面淬火，大量節(jié)省熱處理時(shí)間，淬火后硬度HRC50

冷作模具材料的選材(一)的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容。